DE1667217A1

DE1667217A1 - Vorrichtung zum Granulieren fliessfaehiger Massen im Fliessbett

Info

Publication number: DE1667217A1
Application number: DE19671667217
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Progil SARL
Current assignee: Progil SARL
Priority date: 1966-03-02
Filing date: 1967-03-01
Publication date: 1971-06-09
Also published as: GB1153706A; US3443621A; FR1495427A; DE1667217C3; ES337438A1; BE694787A; JPS5522138B1; DE1667217B2

Description

Vorrichtung zum Granulieren fließfähiger Massen im Fließbett ,

Die Erfindung besieht 3ich auf eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Granulieren und Trocknen fließfähiger Massen wie Lösungen, teigigen Gemischen und dgl. Flüssigkeiten, mit der ein freifließendes Granulat gleichmäßiger Größe und Form gewinnbar ist.

Es ist bekannt, Granulat aus Flüssigprodukten mit Hilfe der Fließbettgranulation herzustellen, bei der das flüssige Ausgangsprodukt in den aufwärts in das Fließbett strömenden Gasstrom eingespritzt wird» Das Ausgangsprodukt besteht aus einer Suspension kleiner als Granulationskerne, dienender fester Teilchen. Dabei ist der Gasstrom mit einer solchen Geschwindigkeit auf die Mitte des Fließbettes

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gerichtet, daß er die von ihm mitgenommenen Teilchen wie in einem Geiser nach oben mitreißt, von wo die in Bildung begriffenen Granulatkörner in der verhältnismäßig ruhigen Randzone des Geisers sich abwärts bewegen und wieder zurück in die zentrale Einspritzzone und damit wieder in ä.en aufsteigenden Gasstrom gelangen» Auf diese Weise bildet sich das Granulat durch fortgesetzte Anlagerung dünner Schichten zerstäubter Flüssigkeit auf den Teilchen im Fließbett. Durch Einleiten eines heißen Gases erhält man gleichzeitig ein trockenes Granulat. Eine besondere Durchführungsweise dieser Fließbettgranulation ist z.B. in der französischen Patentschrift Nr. 1 258 497 vom 28. April 1960 erläutert.

Ferner sind Wirbelgranulatoren bekannt, bei denen gleichzeitig das heiße Trägergas und die zu granulierende Masse in der Basismitte des kegelstumpfförmigen Unterteils zerstäubt bzw« feinverteilt wird und bei denen bekannte Überlauf- und Auslauf einrichtungen zum Sammeln und zum Ab~ ziehen des gebildeten Granulats vorgesehen sind.

Bei einer dieser bekannten, in dem französischen Patent Nr. 1 275 463 vom 28. September 1960 schematisch gezeigten Vorrichtung ist ein an seinem unteren finde in einen Trichter mit kleinem öffnungswinkel übergehender Granulierzylinder vorgesehen, bei welchem der Trichter an einem Abschnitt reduzierten Querschnitts (Einschnürung) anschließt, in dessen Mitte sich die Einspritzdüse für die

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zu granulierende Hasse befindet, wobei die Anordnung Trichter/eingeschnürter Abschnitt ein konvergierendesdivergierendes System bildet, in dem der Gasstrom beschleunigt wird.

Abgesehen davon, daß diese bekannte Vorrichtung auf die Bildung von Granulat von mindestens gleichem Durchmesser von 2 mm und im allgemeinen sogar noch darüber beschränkt ist, arbeitet sie bei ununterbrochenem Betrieb nicht zur vollen Zufriedenheit. Tatsächlich verursacht die Bildung dicker Klumpen und deren Anbackung im unteren leil des 'Trichters (Sinspritzssone) häufig nach 2 "bis 3 Betriebsstunäen ¥erstop£ungen, die die Ausräumung und Säuberung dee Granulators und an^ohlisScr.ö den Aufbau eiaes neuen Fließbetts oder eine Aiiesisitio^ des G-rairulat-s erforderlich machen, wenn, wie im geschildertes, fall, aas ]?lie2"bet* zu feucht war oder sich viele Granulate Bit einem Durchmesser größer als 8 bis 10 mm gebildet hatten*

Darüber hinaus gewährleistet die Verwendung eines einfachen Einspritzrohrea, aucia veim es ia der Mitte deja konvergierenden-diriergieranden Systems angeordnet ist, keine vollkommene Führung iss aufsteigenden Sasstroms_? der unter diesen, '/srhältsiissea. fctiaen ausreis&sad gleichmäßigen dvaamißohsii JDruck U.feer "sirxsa gseaiEtsa Querschnitt aufweist* Dies führt su ei&er Instabilität äss aufsteigenden

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Gasstroas, welcher das Fließbett aufrechterhält, so daß sieh dieses Bett nicht überall gleichmäßig über den Umfang des Gasstromes verteilt. Außerdem stellen sich in der Einspritzzone der zu granulierenden Masse Schwankungen der Teilchengeschwindigkeiten ein, was zu ungleichen Materialanlagerungen auf den Trägerteilchen führt. Die Nachteile der bekannten Fließbettgranulatoren treten besonders dann auf, wenn man, um feines Granulat zu erhalten, die Eintrittsgeschwindigkeit des Gasstromes so weit wie möglich reduzieren und deshalb eine möglichst große Eintrittsöffnung zum Granulierzylinder vorsehen muß.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Nachteile, insbesondere das Blockieren der Körnchenbewegung bzw. das Verstopfen ebenso wie die ungleiche Geschwindigkeitsyerteilung im Gasstrom durch die Anordnung zusätzlicher Einrichtungen bei der Granuliervorrichtung der oben beschriebenen Bauart vermieden werden können, und dadurch Granulat sehr kleinen Durchmessers, in der Größenordnung von 1 mm oder darunter, gewinnbar ist.

Der erfindungegemäße Fließbettgranulator unterscheidet sich von den bekannten Granulatoren mit konvergierendemdivergitrendem Gaeeinlaß im Unterteil einerseits durch einen in der Längeach·· dee konvergierenden Abschnitts des Unterteils angeordneten Einsatzkörper, durch den d*r Gasstrom auf seinem Weg zur Eintrittsöffnung in das Fließbett geführt wird, und anderseits durch im Kopf dee

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G-ranulierzylinders angeordnete ümlenkeinrichtungen oder dgl. Schikanen zum Zurückhalten sehr feiner Granulate mit Durchmessern von 0,1 bis 0,2 OtSi₁ welche gewöhnlich bei den bekannten Pließbettgranulatoren mit dem Gasstrom ausgetragen werden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Pig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Grranuliervorrichtung und

Fig* 2 einen vergrößert dargestellteil Schnitt, charch das Unterteil mit dem In cUh konvergioranö-tr. ioscmnitt dss Unterteil» aBgsoräaetfii Einaats&örp«:? z&m führen -and Richten des 3a

Granulator umfaß·¹»; ein asnkreclites ssylinsrischee Hohr Ij dessen Höhe z,B_s 4 Ms 7 m betragen kann* Im oberen Abschnitt bzw. Kopf iet des Rohr 1 über* 9tn%n beliebig hohen Absehnitt, welcher jedoch im allgemeinen im wesentlichen gleich dem Hohrdurchjaesser iet, mit einer ^^lenkeinrichtung oder Schikanen 2 aus vorsugswsiee ziükzackfdr^igsr_A/ zueinander parallelen Mttallblechen ausgestattet..Das Eohv 1 hat unten einen TeilchenablaSetutzen 3 und geht anschließend in einen kegel stumpf föraigen !Trichter 4 über, am weichen sich ein in

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seinem oberen Teil ebenfalls kegelstumpfförmiger hohler Abschnitt 5 für die Gaseinleitung in das Zylinderrohr 1 anschließt. Dieser Abschnitt umfaßt eine konvergierende Außenwand 6, einen schrägen G-asanschlußstutzen 7 und eine Ablaßeinrichtung S für das Granulat.

Der Öffnungswinkel des Trichtere 4 hat eine große Bedeutung für den ununterbrochenen Betrieb des Granulators. Im Gegensatz zu den bekannten Fließbettgranulatoren» bei denen ein sehr steiler Trichter vorgesehen werden soll, hat es eich bei dem erfindungsgemäßen Granulator als vorteilhaft erwiesen, den Trichter se flach wie möglich auszuführen, uns gerade noch ein gleichmäßiges Abfließen des Granulate zum Unterteil der Vorrichtung zu gewährleisten, Der Neigungswinkel der Trichterva^Q entspricht zweckmäßig dem natürlicher* Boeoliungswinkel :5ee Granulate. Ia ungünstiget&n ?sll (bei einem Fließbett mit sehr feinen und nur- wenig abgerundeten Körnern) "beträgt die Neigung 7

was einem friofateröffnungswin&el von 103° entspricht. In der Praxis iet clieeer Winkel aus Sicherheitsgründen um 5° big 7° kleiner. Bai dieser Ausbildung wirkt auf die Körnofcen auf 4er friohterwand die geringetmögliehe Beschleunigungskraft; so daß sie praktisch ohne zusätzliche Rutsahgtachwiüäigkelt in die Außenzone des aufsteigenden Gasstromes eintreten. Gleichzeitig vermeidet man dieBil-* dung von Ablagerungen aus der ζυ granulierenden Hasse sovzie die Klumpbildung«

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Der Abschnitt 5 der Sranuliervorriehtung umfaßt innen einerseits eine zentrale in einer Einspritzdüse 10 endende Leitung 9 für die Einspeisung der zu granulierenden Hasse, anderseits den erfindungsgemäßen Einsatzkörper 12, der die Bildung einer gleichmäßigen, gerichteten Strömung und die zunehmende Beschleunigung des über den Anschlußstutzen 7 -eingeführten Gasstroms auf dessen Weg zur Eintrittsöffnung 11 des Fließbetts gewährleistet.

Der Einsatzkörper 12 wird durch einen mit seiner Längsachse in der Längsachse der konvergierenden Außenwand 6 angeordneten Körper gebildet, welcher is wesentlichen die Längs di-.ser Wastl. hat, Sr hat ebenfalls eine konvergierende Wand 13? ^;ii-r,- unten ύόπ ainer äi?ergierenden Wand 14 abgeschlossen ist, welche den Sasstrom zu dem von den Wänden 6 und 13 umschlossenen konvergierenden Einlaufringkanal 20 leitet'. Der Einsatzkörper 12 ist fest mit einem Stützrohr 15 verbunden, welches die Einspritzleitung 9 umschließt. Pur den dynamischen Ausgleich des Gasstromes iat, ohne daß der senkrechte Abschnitt 5 übermäßig verlängert zu werden brauchte, in Strömungsrichtung vor äer konvergierenden Außenwand 6 sin Ablenkring 16 vorgesehen, dessen öffnung «twa anderthalb aal so groß wie der Querschnitt 11 ist.

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Bl« au* dem sentralen Sinsattkörper 12, dem Stutζrohr 15 und der Einsprit«leitung 9 gebildete Anordnung let in einem Führungsrohr 17 bewegbar. Kittels eines auf das Stiltsrohr 15 wirkenden Sahntriebe 18 kann der Eine ate 12 la Abschnitt 5 verschoben werden. Kann kann somit den Querschnitt

11 der Eintritteöffnung für den Gasetrcm sehr feinfühlig verändern und infolgedessen jederzeit die aeschwindigkeit dee eingeblasenen Gaseβ regulieren.

bei Endlich kann/einer Störung im Zerstäubungssyetea der

EU granulierenden Kasse die Leitung 9 leicht aus des StUts~ rohr tf herauegesogen werden» ohne daß gleichseitig der durch den Anschlufl 7 «ugeführte Arbeitsgasstrom geändert werden mu8. Dureh die Anordnung in der Längeaohee des Binsatikörpers 12 wird die Äinsprit«leitung 9 automatisch sentriert·

Bei einem nioht gezeigten abgewandelten Aueführungsbeispiel kann der erfimdungsgealtSe sentrale Binsatekörper

12 statt einer kefelstumpfförmigen auoh eine priematieche for« be ei te en, wenn der Tri enter 4 Hnrn priematieohe HUndumg aufweist, wie es beiefleleweiee in der franeöeieohen ratenteohrift Ir. 1 32Θ 974 Te» 24. April 1962 geseift iet.

^ Beim Betrieb der örasAller- umfi trookenTerriehtumg gSMil der lrfini*mg erfolgt «1« IerstK«e«sg **r *«r«h die

Leitung 9 eingespeisten Kasse wihrena 4er IeIt, im weleher der

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das Fließbett aufrechterhaltende Gasstrom durch die Eintritteöffnung 7 eingeführt und unter der Wirkung des Ablenkringes 16 und des Einsatzkörper 12 bzw. dessen konvergierender Wand 13 nacheinander in eine gleichmäßige, gerichtete Strömung umgewandelt und zunehmend beschleunigt wird. Die Granulate der gewünschten Größe, deren Durchmesser im allgemeinen kleiner als 2 mm ist, werden über den Ablaßstutzen 3 des Granulierzylinders abgezogen, während die sehr feinen Seilchen (0,1 bis 0,2 mm) durch die Ualenkeinriohtung bzw. Schikanen 2 zurückgehalten und dem Fließbett wieder zugeführt werden. Die nicht zurückgehaltenen staubförmigen Beatandteile treten bei 19 am Kopf des Zylinders aus und werden in nicht dargestellten Entstaubungseinrichtungsn abgeschieden»

Die vollständige Einrichtung zum Granulieren und Trocknen umfaßt selbstverständlich eine Reihe zusätzlicher Einrichtungen wie solche zum Beschicken, Klassieren, gegebenenfalls zum Zerkleinern und Wiedereinführen des Granulats in die Granuliervorriohtung sowie sine Heizkammer, falls das Arbsitsgas für dis flisdbettgramilation vor Einlaß erhitzt werden muß. Di··· bekannten Einrichtungen sind in der Zeiohnung nioht dargestellt.

Kit der erfindungegemäßen Granulierrorriohtung können kontinuierlich gleiobmäflig· kugelig· Granuletköraer aus flüssigen o<sr teigigen oder auoh alt feinen Kristall·» 'angereicherten Bub·tanzen «rhalten werden. Auf ditss Weis·

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kann man χ.Β. Granulate aus Düngemitteln, pharmazeutischen Substanzen, synthetischen Zeolithen, verschiedenen Pestiziden usw. herstellen. Aufgrund ihrer genauen und feinfühligen Regelbarkeit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders für die Herstellung von Granulat mit einem Durchmesser von 2 mm und darunter geeignet.

Beispielsweise wurden in einer erfindungsgemäßen Yließbettgranuliervorrlchtung mit einem Rauminhalt von 2,5 * bei ununterbrochenem Betrieb in 13 Sagen 35 t Granulat mit sehr gleichmäßigem Durchmesser von etwa 1 mm hergestellt bei einer Auf gabele isbung von 420 kg/h wässriger Lösung «us 350 g/l Pentaohlorphenolat und 2000 m /h auf , etwa 380° C erhitzter Luft.

Patentansprüche

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Claims

U-32 890 Batentansprüche

1. Vorrichtung sum Granulieren und Trocknen fließfähiger Hassen im fließbett mit einem zylindrischen Granulierrohr für den eigentlichen Granuliervorgang, dessen konisch verengtes Unterteil mit dem Abschnitt für die Zuführung von Druckgas ein konvergierendee-divergierende· System bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) am Kopf Absobideeinrichtungen bzw. Schikanen (2) sum Zurückhält·», von feingranulat aufweist und' der Gasstrom durch einen im Unterteil der Vorrichtung in der Längsachse des konvergierenden Abschnitts und im wesentlichen in gleicher Höhe mit diesem angeordneten Einsatzkörper (12) von in Strömungsrichtung dlvergierend·rkonvergierender form (13, 14) vor der Eintrittsöffnung (11) in das fließbett»führt ist.

2. Vorrichtung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (12) mit einem dl· Binepritzleitung (9) für di· «u granulierend· Ma··· umgreifenden Stützrohr (15) ftft verbunden irt, weloh·· «flat*· seit· mittel· tin·· auf dft· 8tttt«rohr (15) wirkenden Sfchmtrieb· (te) in «in·* fühntngerohr (17) gleitend bewtglioh ift»

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß in einem zylindrischen Abschnitt des Unterteils der Vorrichtung in Strömungsrichtung des Gasstroms zwischen dem Anschlußstutzen (7) für das Arbeitsgas und dem Einsatzkörper (12) ein den dynamischen Ausgleich des Gasstromes bewirkender konischer Abienkring (16) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Neigungswinkel des konisch verengten Unterteils (4) des Granulierrohres (1) nur wenig größer als der dynamische Böschungswinkel des Granulats ist.

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